java - 多线程代码和条件变量的使用

Question

一段多线程代码异步访问资源(例如:文件系统)。

为了实现这一点，我将使用条件变量。假设 FileSystem 是一个如下接口(interface):

class FileSystem {
    // sends a read request to the fileSystem
    read(String fileName) {
        // ...
        // upon completion, execute a callback
        callback(returnCode, buffer);
    }
}

我现在有一个访问文件系统的应用程序。假设我可以通过 readFile() 方法发出多次读取。该操作应将数据写入传递给它的字节缓冲区。

// constructor
public Test() {
    FileSystem disk = ...
    boolean readReady = ...
    Lock lock = ...

    Condition responseReady = lock.newCondition();
}

// the read file method in quesiton
public void readFile(String file) {
    try {
        lock.lock(); // lets imagine this operation needs a lock

        // this operation may take a while to complete; 
        // but the method should return immediately
        disk.read(file); 

        while (!readReady) { // <<< THIS
            responseReady.awaitUninterruptibly();
        }
    } 
    finally {
        lock.unlock();
    }
}

public void callback(int returnCode, byte[] buffer) {
    // other code snipped...

    readReady = true;  // <<< AND THIS
    responseReady.signal();
}

这是使用条件变量的正确方法吗？ readFile() 会立即返回吗？

(我知道使用锁进行读取有些愚蠢，但写入文件也是一种选择。)

Answer 1

您的问题遗漏了很多内容(即没有具体提及线程)，但无论如何我都会尝试回答。

锁和条件变量都不提供后台功能——它们只是用于线程等待来自其他线程的信号。尽管您没有提及，但 disk.read(file) 方法可以生成一个线程来执行 IO，然后立即返回，但调用者无论如何都会坐在 readReady 循环中，这似乎毫无意义。如果调用者必须等待，那么它可以自行执行 IO。

更好的模式可能是使用 Java 5 Executors 服务之类的东西:

 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(int numThreads);

然后，您可以调用pool.submit(Callable)，它将提交要在另一个线程的后台执行的作业(当池下一个可用时)。 Submit 返回一个 Future ，调用者可以使用它来调查后台任务是否已完成。它也可以返回结果对象。并发类会为您处理锁定和条件信号/等待逻辑。

希望这有帮助。

附:另外，您应该使 readReady 具有 volatile ，因为它没有同步。